package me.mingshan.leetcode;

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

/**
 * https://leetcode.cn/problems/3sum/
 * <p>
 * 给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k]
 * == 0 。请你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
 * <p>
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * 输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
 * 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
 * 解释：
 * nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
 * nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
 * nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
 * 不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
 * 注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：nums = [0,1,1]
 * 输出：[]
 * 解释：唯一可能的三元组和不为 0 。
 * 示例 3：
 * <p>
 * 输入：nums = [0,0,0]
 * 输出：[[0,0,0]]
 * 解释：唯一可能的三元组和为 0 。
 *
 * @author hanjuntao
 * @date 2025/7/16 0016
 */
public class L_15_3sum {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{-1, 0, 1, 2, -1, -4};
        //System.out.println(threeSum(nums));

        nums = new int[]{2, -3, 0, -2, -5, -5, -4, 1, 2, -2, 2, 0, 2, -4, 5, 5, -10};
        System.out.println(threeSum(nums));
        // [[-10,5,5],[-5,0,5],[-4,2,2],[-3,-2,5],[-3,1,2],[-2,0,2]]
    }

    /**
     * 思路：
     * <p>
     * 三数之和 = 0 可以转换为两数之和 = 另一个数的负数
     *
     * 这样可以从O(N^3) 转换为O(N^2)
     *
     * <p>
     * 1. 先排序
     * 2. 转化为两数之和
     * 3. 利用set去重
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        Set<IntArrayWrapper> result = new HashSet<>();

        Arrays.sort(nums);

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            // 固定一个值
            int target = -nums[i];

            // 寻找剩余两个数，等于目标值
            // 注意，这个可能有多个结果
            findTarget(nums, target, i, result);
        }

        // 去重操作
        List<List<Integer>> uniqueList = new ArrayList<>();

        for (IntArrayWrapper wrapper : result) {
            int[] array = wrapper.getArray();
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                list.add(array[i]);
            }
            uniqueList.add(list);
        }

        return uniqueList;
    }

    static class IntArrayWrapper {
        private final int[] array;

        public IntArrayWrapper(int[] array) {
            this.array = array;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            IntArrayWrapper that = (IntArrayWrapper) o;
            return Arrays.equals(array, that.array);
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return Arrays.hashCode(array);
        }

        public int[] getArray() {
            return array;
        }
    }

    private static void findTarget(int[] nums, int target, int i, Set<IntArrayWrapper> result) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;

        while (left < right) {
            int sum = nums[left] + nums[right];
            if (sum == target && left != i && right != i) {
                int[] array = new int[]{nums[i], nums[left], nums[right]};
                Arrays.sort(array);
                result.add(new IntArrayWrapper(array));
            }

            // 如果最大和最小，加起来比目标小，则left++
            if (nums[left] + nums[right] < target) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
    }
}
